多元功能性化学纤维开发应用与展望

1、多元功能性化学纤维开发应用与展望 徐家麒 一、前言 人类生活之意义，是在追寻身理与心理的平衡状态。而纺织品的根本目的，是在于建立人类基本生活需求之上，从原始御寒蔽体基础功能上，转变为色彩、造型、文化到流行时尚，也由触感、舒适、健康安全进而诉求多元功能性。 纤维纺织品的基础材料 纤维，其对于纺织品具有扭转乾坤的相当作用。所以，纤维材料的特性与应用，就关系到了纺织品的好坏与成败，这就好比要使一条河流清澈干净就是要先从做好源头开始进行的道理相同。 大众对穿着个性、流行、色彩是随心理文化等主观因素所影响，但对于身理需求功能性的要求就相对地可以具体化且科学化来说明。所以在因应多元功能性纺织品的诉求趋势下

2、，开发应用多元功能性纤维的工作就变得相当据有实际重要性了。 纤维的复合化赋予纤维材料多元功能性所采取的重要手段 现在所有纺织品，从天然纤维棉、毛、丝、麻等等到化学纤维及合成纤维，都可以经过复合化来提高价值与多元功能性。所以复合化的技术，涉及了化纤聚合、纺丝、纤维的纺纱、织造编织等各别领域。同时，为了使构思所期待的功能可实质展现出来，从织造到染整深化加工的技术环节，也会变得非常地重要。 对于多元功能性纤维的应用开发，最主要的是指对化纤的功能复合化技术之开发与应用。此开发技术关键在于聚合、纺丝加工技术的提升与功能管制的建全，而应用方法则在于织造染整加工技术配合与建立功能认证检测及市场品牌行销策略的

3、正确性。如果，多元功能性纤维的开发无法在聚合、纺丝加工技术中真正提升并实际生产制造出来，则应用领域的建构就如海市蜃楼无法真实呈现了。 对于今日化纤产业在聚合、纺丝加工技术上的规模与完整性，台湾已经具有相当地水准性了。但就现实市场与生产机能而言，多数开发中国家在设备与量产上也已进入了一定的规模与品质水准并直追先进国家相同产品。在面对全球化经济的市场到来，经济实力是建筑在创新研发、专利商标与市场技术、品牌服务、产销通路布局等知识形态经济行动力之具体展现。而消费者才是真正决定产品生命的主人，要如何精心设计让消费者满意，并在产品中维持竞争力，这是化纤产业者要下决心去执行的指南针。 基于上述的理由，我们

4、相信台湾化纤产业应该有信心与毅力在化纤产业在聚合、纺丝加工技术上能够更上层楼，在多元功能性纤维技术开发应用上有实在突破与再造。 纤维技术的研发与进展，正面临国际化市场与全球化经济的到来 目前功能性的化纤材料已受到了市场的关心和重视。现阶段纺织产业对化学纤维材料的基本要求，不仅仅注重化学纤维材料的风格和品质，而且更加重视化学纤维材料的功能性，因而产生了追求功能性化学纤维材料的发展趋势。面对这种情况，对从事于化学纤维生产的企业更加地重视功能性化学纤维材料的开发，使之与天然纤维相媲美并超越其功能。 功能性化学纤维的开发，不仅赋予化学纤维材料诸多特殊的功能 如吸水、吸湿、拨水、拨油、防污、抗菌、防臭、

5、消臭、芳香、导电、抗静电、阻燃、蓄热保温（远红外线）、负离子、抗紫外线、抗电磁波等等，而且还致力于促使化学纤维材料在织物风格、手感和外观等方面达到或超越天然纤维材料。 功能性化学纤维材料是高附加价值、发展潜力很大的高科技产品，且产品种类极为广泛。所以有必要对功能性化学纤维材料制造加工技术分析，以及深入了解近年来在日本、欧美以及台湾在功能性化学纤维材料及其制品方面的开发进行情况。 目前纤维厂商为了提升产品水准与性能、避免开发中国家的低价纤维产品的竞争，以及创造更高附加价值的新产品，对投入功能性纤维产品的研发已具有相当地共识，有关厂商已有研发并生产功能性纤维推出市面销售，且将设定为纺织纤维产业未来

6、发展与升级的依据。在探索功能性纤维产品最新的发展趋势中，功能性纤维产品趋势的方向主要归纳有下列各项。 （1） 多元性：指各种不同新的功能性纤维产品。 （2） 多元功能性：系指一纤维不仅具有一项功能而已，而是同时拥有多项功能，例如吸湿排汗（Water transport），还包含抗紫外线（Anti-UV）等功能，亦即有两个功能、三个功能，只要两种功能一起放在同一纤维上，即是所谓的多元功能性。 （3） 耐久性牢度的提升：据最近技术要求来看，纺织品在耐久性与坚牢度方面，譬如染色牢度、日光坚牢度、水洗牢度、干湿摩擦牢度等方面的要求愈来愈高，而且要求的标准也愈来愈严谨，相对地功能性的耐久性牢度要求的标准

7、也愈来愈高。 （4） 要符合环保标准：功能性纤维纺织产品需要符合环保标准，其中，最常见的就是欧盟环保标准Oeko-Tex与ECO-Tex，这是属于一种非关税的贸易障碍，但是从另外一个层面来看，欧盟环保标准所规定的譬如重金属含量，在成衣方面由于系直接与皮肤接触，因此规定儿童、成人的衣服要在30ppm以下。而医学上也已被证实，重金属是为致癌物质，皮肤与致癌物质经常接触是会导致癌症的。因此，环保标准自有其存在的必要性。另一方面，各国制定环保标准来要求进出口产销政策也是必然趋势，这是无法避免的。所以纤维产品在开发、制造、行销上要做好环保标准的工作，在面对环保非关税的贸易障碍时，要可以随时转型成为环保标

8、准之纤维产品。 （5） 有功能性标准与认证：是指具有功能品质标准与认证，也就是说现在制造出来的纤维产品，厂商在下订单的时，不仅仅要求功能性，而且会要求功能性的牢度、功能性的科学理论、使用安全性与认证等种种说明，以表示其产品标准程度明确与保证可信，且认证的方法与测试的方法也要具有正确与稳定性。另一方面，纤维厂商在开发、制造、行销功能上要能够结合品质标准安全认证之设计或建立专门品质保证单位人员，实际面对产品功能性标准与使用安全性认证的技术工程与管制机智。否则，经常会因为对功能性标准与安全性认证的问题的不清楚，而造成产品无法取得销售市场认定的窘境与遗憾。 （6） 能与成品用途结合：功能性纤维要与纺织

9、品用途一起运用与运作，譬如聚四氟乙烯Teflon用在衣着所要求的拨水标准就会和用在家饰布有所不同。同样地，其用在衣着的耐摩擦标准也会与用在家饰布的耐摩擦标准不一样。其它功能性其成品用途目的与上述情况相同，如要功能性纤维其效果开发正确，对于成品用途要求就得好好地深入探究。因此，功能性纤维要能与成品相结合，才能够真正发挥出所要达到开发的目的。值得特别注意，对有关保健医疗、生化防护等用途之成品设计开发功能性纤维时，其要求功能与使用环境条件的安全限度要严肃思量，如功能性不足或未必尽然能有科学认证，最好考量是否有真实可能性，以避免盲从投入研发行销造成企业重大商誉损失与法律诉讼及索赔事件发生。 二、研发功

10、能性纤维的第一步要先确立功能性的目的 对企业界研发功能性纤维的实地运作而言，能使其获利的主要因素，是产品销售给客户之后要能实质的发生效用，产生价值。显而易见的是，如果这产品或服务并不能对客户产生功能上（或称机能上）的客观效用满足，这是要如何成功的售出，且为企业带来收益呢？ 就以自身为例好了，想一想为甚么会需要这样东西？你需要它为你带来什么功用，以解决你的问题。是更方便呢；更省力呢；更精确呢；还是更快速！所以要善用工具，从使用者的角度来看产品，对于原来设计的功能是否都有发挥出来，并且藉由有系统的方法逐步一项一项的检核，同时更要评析各个检核项目的重要性比例，来总合产品的功能是否发挥效益。 因此，我

11、们可以说，成功的产品在研发阶段就已经注定日后上市的成败了。 三、功能性纤维主要项目： 卫生保健功能 导湿排汗、干爽、吸水、蓄热保温、抗菌防臭、消臭、防霉、防虫、芳香、森林浴、远红外线、负离子、抗过敏等化学纤维。 安全防护功能 防水、拨水、拨油、抗污、阻燃、抗紫外线、抗静电、抗电磁波、抗辐射、耐腐蚀、耐磨耗蓄光发光、感温(光)变色、高强力等化学纤维 传导功能 导热、导电、光导、超导等化学纤维 环境保护 无重金属、高吸附化学纤维和生物降解、水溶性、易染化学纤维。 其它功能 各种智能化、侦测性、高弹性率化、抗起球化学纤维。 市场常见功能性纤维织物 导湿排汗速干（Water transport；Qui

12、ck Dry） 轻量保温（Light Weight； Warmth） 远红外线蓄热保温（FIR：Far Infra-Red；Thermal） 体温调节（Climatic） 抗紫外线（Anti-UV；UV CUT） 抗菌防臭（Antibacterial） 防霉（anti fungi） 芳香(Fragrance ; Aroma) 除臭（Anti odor; Deodorizing） 防虫满（Anti Mite） 防蚊（Anti Mosquito） 抗静电（Anti-Static） 抗电磁波（Anti-Electromagnetic） 负离子（Negative Ion） 阻燃（Flame Retar

13、dant） 无重金属（Heavy Metal Free; Antimony Free） 拨水(Water Repellent) 防水透湿（Breathable-Waterproof） 易清理保养（Easy Care） 抗起毛球（Anti Pilling） 防绉（Non Crease） 弹性（Stretch） 四、功能性化学纤维材料制造加工技术 功能性化学纤维生产加工技术是以多元性的发展为用，不仅以传统的聚合纺丝技术，而且要吸收利用生物、化工、光电等领域的最新研究成果，运用接枝聚合技术、奈米技术及多重复合技巧，经由物理和化学共聚合改质技术、共混纺丝技术、复合纺丝技术、染整后加工技术等等，即能赋予

14、化学纤维材料设计的功能性。 一般功能性化学纤维材料制造技术主要有以下方式： 1、化学改质聚合体纺丝技术 化学改质聚合体纺丝技术是建立功能性化学纤维材料的基础，其包含本体结构改质和表面性能改变两方式。本体结构改质的纺丝聚合物与功能组分共聚成为功能性的共聚合体，然后再经纺丝制成为功能性的化学纤维材料；而表面性能改质则是对化学纤维材料进行化学反应处理，使制成的化学纤维表面反应基上接枝功能性基团，最后再制成所需功能的化学纤维材料。目前化学纤维化学改质聚合体纺丝技术仍然不断的发展和被广泛的应用。 2、共混纺丝技术 共混纺丝技术是属于物理改质的纺丝方法，也是开发功能性化学纤维材料的最容易最经济运作的技术。

15、此技术主要在纺丝聚合物原液或熔体中添加所需的功能剂和分散剂，然后均匀混合纺丝制成所需功能性的化学纤维材料。所以纺丝技术上一般并不会改变太多纺丝工程设备，通常只需在一般的纺丝设备装置中增加计量混炼设备即可生产，而所添加的功能剂主要是有机和无机材料。但是添加的功能剂如果太多种类，相对计量混炼设备就会增多，并且要考虑功能剂之间是否会相互反应与冲突现象。而功能剂太多种类混合一起对纺丝性与功能性质会产生不良影响，迫使共混纺丝技术在多元功能性纤维应用技术上受到一定的限制。 3、复合纺丝技术 复合纺丝技术制造的功能性化学纤维，大多数所用的复合聚合物材料（组分）可为功能性聚合物或是一般聚合物。而复合纺丝技术在

16、功能性化学纤维的开发中不断研究改善，目前开发的功能性化学纤维，其复合形式包括各式各样的芯鞘复合型、并列复合型等，而且利用镶嵌结构、中空微孔结构、非全包芯结构等多元性的设计，更推动了复合多元功能性化学纤维材料的开发和应用。复合纺丝设备建立成本很高，所要制造产品规格会受纺丝组件限定，因此产品用途与纺丝组件设计必须配合。由于至少使用二种原料复合纺丝，所以前纺干燥、计量、押出机、纺丝箱设备投资也相对增加。在纺丝制程中为了迁就二种原料特性，就会使产量与丝的细度受到限制，这样就是说明设备使用成本会相当高，如果复合纺丝无法有市场支持去化，将会面对呆机的困境。在此，复合纺丝技术如果可以开发多元功能性纤维将是真

17、实地发挥复合纺丝的价值所在。 4、后整理加工技术 后整理加工技术采用不同的功能性整理剂，对化学纤维材料表面进行含浸、涂布等后加工处理，然后，再以低温等离子照射和干燥热处理，使经过浸置、涂布后的功能剂牢固的进入纤维材料内或结合在纤维表面。而后整理加工技术是属于简易的方式，且生产成本低，但由于此功能性化学纤维的耐久性较差，其所生产的功能性化学纤维材料，主要用于一般使用要求功能性化学纤维材料的制造。 5、奈米材料的应用方法 奈米材料在功能性纺织品开发上的应用，主要集中在利用一些金属及氧化物的奈米级粒子所具有的特性，通过一定的方法加工到纤维中或处理到织物上，使纺织品具有某些特殊功能。目前采取的方法主要

18、有三种。 (1)共混纺丝法 共混纺丝法是将功能性奈米材料粉体，在化纤的聚合阶段、熔融阶段或纺丝阶段加入其中再纺丝，使生产出的合成纤维，改变其原聚合物的某些性能此法是生产功能性化纤的主要方法，由于奈米粉体的表面效应，其化学活性高，要经过特殊分散处理后，才可能容易与高分子材料相结合，在理论上应该较一般微粉体更容易共融混纺；而且奈米粉体粒径小，能较好地满足纺丝设备对添加物粒径的要求，在化纤生产过程中能较好避免对设备的磨损、堵塞及纤维可纺性差、易断丝等问题，对化纤的染色、后整理加工及服用等性能也不会造成大的影响。共混纺丝法的关键在于奈米粉体要能均匀分散在纤维内部，因而耐久性好，其赋予的功能能够稳定存在

19、。目前，奈米粉体要如何能添加于聚合单体中反应成均匀分散并可达成纺丝要求规格之聚合物的技术，仍然在摸索之中。其瓶颈在于奈米粉体添加于聚合单体中其反应方式与传统理论及经验思维完全不同，必然要花时间重新建构新的反应程序与修正设备系统及关键参数才有可能解决问题。另一方面，要能成为均匀分散达成奈米尺度效果，而不会成为聚集粒子之聚合物，才有可能经过纺丝加工工程成为所要之机能纤维，而具有奈米材料其机能特性。 目前化纤产品中，传统在同一种原液中直接添加不同功能粉体所产生副作用与功能性不足情形，如果能在复合型纤维中比例不同的原液里添加不同的奈米粉体，就可开发出具有多元功能性的纺织品。例如在芯鞘型复合纤维的皮芯层

20、原液各自加人不同的粉体材料，生产出的纤维可具有两种或两种以上的功能。 (2)后整理法 对于天然纤维，由于无法在纤维的生产过程中添加功能性粉体，只能采用后处理的办法。加工方法有吸浸法，浸轧法、涂层法。将奈米粉体借助于分散剂、稳定剂、粘合剂等助剂及一定的加工方法，处理到织物上，从而使纺织品获得特殊功能。采用奈米级材料进行后整理的好处，在于除可利用奈米材料的优异特性外，对纺织品的色泽、染色牢度、白度、手感等不会有太大的改变。 后整理法加工相对简单，可结合其它一些加工同时进行，而且可根据客户的要求可进行小批量生产，特别适合于服装个性化需求的趋势。但是，其缺点是耐久性能差且加工后性能不稳定，随着使用及洗

21、涤次数的增加，其功能会有减弱甚至丧失。针对这方面的不足，专家也投人大量的精神加以研究，目前在耐久性成果上，已获得了一些提升与改善 (3)接枝法 接枝法主要是为改变普通后整理法耐洗牢度差，设法在微粉体与纤维间建立化学键或其它形式的结合，从而使天然纤维也能获得耐久功能的效果。 其方法主要有两种：一是对粉体进行表面改质处理，同时利用低温等离子技术、电晕放电等技术活化纤维上的某些基团而发生结合；二是利用某些化合物的桥基作用，将粉体联结到纤维上。目前此方法，仍然在试验室阶段，离真正实际量产技术，还停留在评价之中。 五、功能性纤维织物行销的模式如何建立 1、加入或成立相关功能性纺织品组织与责任 针对相关功

22、能性纺织品，如远红外线、负离子、抗菌防（除）臭防霉、阻燃、抗电磁波等等机能性产品应该运用加入或成立相关协(进)会组织，来集合上、中、下厂家资源共同来建立在技术方法与品质检验认证及行销标章规范来推展商品，并真正能建立消费者对产品功能性之公信力。另外，相关协(进)会组织也要能与国外相关组织建构共同承认平台与征询协助，使相关功能性产品能在研发到产销之时程减少并导向良性作用，以取得在不同区域市场产品进入的信任。除了能使功能性产品生命延续外，并可以协(进)会组织来配合政府推动政策与相关法规标准制定的建议并举办相关专业讲习与争取政府奖励及经费，以运用畅通产业研发行销。像上述模式在日本、欧体、美国运作已久，

23、也培植出功能性纺织品产业的成功建立与行销拓展。如果台湾纺织业能够尽快效尤，不久也应该能培植出功能性纺织品之产业与行销机智。 2、全球与区域策略联盟 功能性纺织品产业必然要有全球性之行销策略，才能拓展合理产能支持行销运作。所以功能性纺织品研发开始，要对全球市场需求量与行销供需链之生态做评估。如果已决定要开发的功能性项目就是要寻求结合区域内相关的厂家来联盟共同合作与分工。如此，才能有机会与力量进入市场，以有组织有团队来获得最佳之利基。 3、销售与技术服务提升 功能性纺织品的销售方式与一般大量生产规格产品大大不同，行销人员要秉持实事求是的态度与清楚功能性的目的来经营产销合一的规划。对产品使用者要有建

24、立长期合作共同开发市场的伙伴关系做法与准备。如此，才可能互动互利继续配合下去！因为功能性产品市场是以品质品牌为主，在行销过程中处理订单与品质保证的态度是关系到未来客户信任采用的关键，对客户除了行销上的提升在技术的服务也是相对的重要，由于功能性产品使用上有许多重要的技术上问题需要彼此对应调整，才能建立好的功能性产品运作模式。因此，只要是能建构出以上基本运用的方式，几乎是长期使用不会轻易更换的。所以功能性纺织品在销售与技术服务上是不能不去提升的。 4、功能的品质标准保证与建全 甚么是功能性纺织品？消费者要如何清楚？如果没有信誉之功能性品质标准保证，是很不容易让大多数人愿意去多花钱购买的。对于不重视

25、功能品质标准保证行销的商品，在面对消费者意识与知识考验下，一般是难以打开市场的。目前，区域经济体与各国对功能性产品要求是愈来愈明确，对功能的品质标准保证是不争的事实。除了建全本身功能性产品品质标准保证，应该没有任何快捷方式能避开此大趋势。由于，台湾在功能性纺织品上的切入时间点较先进国家，如日本与欧美等延后。对功能性纺织产品开发行销运作正确方式，尚未真正了如指掌，经常会忽视要如何建全功能性纺织品的品质标准与保证工作，所以一定要能下决心去建全才可能面对客户要求，争取到大的订单。 5、要具品质认证方法与制度（提供吊牌） 功能性品质认证方法与制度就是与客户的共同语言，没有共同的语言就容易产生误解与不信

26、任，更不必说要下订单购买了。当功能性纺织品开发的同时就要将品质认证方法与制度架构起来，并有提供吊牌的责任标志以争取客户认同且藉以打开市场建立自我产品之标的。市场上需要具品质认证方法与制度及提供吊牌，已经变成功能性纺织品的必然条件。认定品牌品质与认证方法制度，提供吊牌的规划设计对功能性产品具画龙点睛的功用，也是给予消费者与企业本身一种信用及形象的保护与保证。 6、品牌行销与吊牌服务系统建立 建立品牌行销与吊牌服务系统是巩固功能性纺织品的产品生命价值所在，对于品牌行销除了适切的媒体广告外最主要是配合吊牌服务系统建立，对使用吊牌之厂商与客户要做有效的了解行销是否有效果，并且要对使用吊牌之厂商与客户及

27、销售通路产品评鉴考察。另一方面，吊牌要随流行趋势而变化更新，要拥有吊牌就是必须先通过认证才能够取得。而测试步骤是将成品布处理完之后送到实验室做测试，测试通过后才能申请发出吊牌，并要建立通过认证申请吊牌之数量、形式、成品规格、采购订单纪录与成品制作成样卡保留建档存证。 吊牌也可以采取与品牌结合一起来设计的吊牌，上面标示此产品系与加工的成品。除了发的吊牌外，对于品牌商也可以授权针对其自己来做设计DESIGN，当然也先要与做讨论而且对合作对象要保有选择性。在展望未来，要不排除针对流行趋势而让吊牌更加活泼、更加符合市场需求，且可以针对整个成品的DESIGN与布料的不同而有各类不同的运用。 7、产品运用

28、加工种类范围的技术支持与服务 功能性纺织产品其在加工运用上必须告知厂商如何正确使用与安全说明。也就是说，提供使用说明书及技术参考手册，以加强产品运用加工种类范围的技术支持与服务。所以功能性纺织品在开发时就要将产品运用加工种类范围的技术支持数据建立，才能使行销推广时，给予厂商正确切入运用提高商品化之成功率，也减少功能性因无法获得运用加工种类范围的技术支持与服务而对功能性产生执疑失去信心及使用的意愿。 功能性纤维织物行销的模式如何建立加入或成立相关功能性纺织组织与责任 全球与区域策略联盟 销售与技术服务提升功能的品质标准保证与建全要具品质认证方法与制度（提供吊牌）品牌行销与吊牌服务系统建立产品运用

29、加工种类范围的技术支持与服务 六、功能性纺织品产品之发展 功能性纺织品未来在产品发展部分，要符合现代化需求，产品消秏能源少，具环保性方向。 1、Anti-UV抗紫外线 （1）增加高日晒家饰布使用寿命、 （2）需与织物组织及色彩达成平衡。 （3）抗紫外线技术的提升 Anti-UV，是利用紫外线吸收与紫外线遮蔽来保护皮肤。织物常有面临日光照射与高温的情形，如何在此高温、日照的条件下，去改善与提升日光坚牢度，因此在发展Anti-UV，一般而言，是在日光坚牢度的改善。尤其是家饰布方面，例如窗帘等。 通常而言，从抗紫外线再做日光坚牢度改善的时候，应考虑到染料本身日光坚牢度的情形。就日光坚牢度改善而言，抗

30、紫外线吸收药剂或自由基捕捉药剂与紫外线遮蔽剂等，它并没有改善织物日光坚牢度，也就是本身染料的功能没有办法达到一定级数以上，则加任何药剂都没有办法救得回来，这是必须先认知的地方。如果打算做高日光坚牢度产品，一定要先选择染料才有机会。 由市面上日光坚牢度改善的趋势来看，现在已渐渐增至40个小时。正如前述，坚牢度的要求愈来愈高，也愈来愈多。此外，就抗紫外线Anti-UV而言，抗紫外线的效果与织物的组织与织物的颜色有关。以织物组织而言，通常愈厚的布抗紫外线效果愈好，所需要的抗紫外线剂当然也愈少。其二，多孔性愈大的布所需要的抗紫外线药剂当然也愈多，例如女用丝袜添加抗紫外线剂，的确可以有抗紫外线的效果，但

31、是除非其密度厚度达到一定程度，否则其孔隙性实在太大了，其UPF(抗紫外线指数)常常没有办法到最低的要求也就是10以上。因此，多孔性与抗紫外线之间存在是一个非常重要的关键性因素。其三就是颜色，黑色基本上会将所有光线都吸进去，然后以热能的方法表现出来，因此黑色紫外线吸收效果最好，而白色紫外线吸收效果最差，因为大部分光线都被反射出来了。因此，颜色与紫外线吸收效果有关系。此外，在抗紫外线加工的时候要注意使用紫外线吸收剂其与荧光增白剂有所抵促，如果将紫外线吸收药剂用在荧光增白织物时，因为紫外光都被吸收了，因此荧光增白就会相对的降低。如何能将紫外线吸收剂与荧光增白剂共享？由于白色是紫外线吸收效果最差的颜色

32、，如何能够二者共享让紫外线吸收效果达到，让白色能够发展出来则是需要用心去研究的主题。 在此特别强调的是抗紫外线两条应用的路线，一个是高日光牢度；另外是，日照下对皮肤的保护。 化学纤维抗紫外线辐射的奈米技术 能遮避紫外线的物质是很多的，对纺织品进行抗紫外功能加工主要是利用能反射紫外线的紫外线遮避剂和对紫外线有强烈选择吸收的紫外线吸收剂。紫外线吸收剂通常是一些有机化合物，与化纤的结合性好，但长时间紫外线照射有机化合物会分解，抗紫外线性能会随之下降。因此，目前一般使用无机氧化物，它无毒性、性能稳定，效果持久，对紫外线的遮避效果也较好。 目前化纤技术上使用微米级(0.3m)TiO2 在聚合中需要添加大

33、于2%以上才具有抗紫外线功能，由于在纺丝过程TiO2 含量太高影响纺丝过滤组件使用寿命，且TiO2 含量太高会使后加工与织布产生磨损组件，含量太高TiO2会产生钝光与手感粗硬，在聚合中含量太高TiO2容易发生分散不均使纤维纺织品产生染色异常。 利用奈米材料特殊的光学效应，如ZnO、TiO2、Al2O3，MgO这些能遮避紫外线的物质，细化到奈米尺度后，会对紫外线有更宽的吸收范围和更强的遮避作用，在聚合纺丝或后处理中处理到织物上后，能有效降低紫外线的透过。如SiO2奈米材料与TiO2奈米材料以适当配比而成复合粉体，以此作为添加剂仅仅以0.30.5%制得的纤维能就能得到良好的抗紫外线辐射功能并能解决

34、上述微米级(0.3m)TiO2 在聚合中需要添加大于2%以上才具有抗紫外线功能，在纺织品使用上所产生之问题。 我们若能在抗紫外线的基础上将遮避波长扩展到红外线区域，则可制得凉爽型纤维，用来制作夏季服装、户外帐篷等，可降低在日光下的使用温度。 另外，衣物抗紫外线性能与纤维材质、织物组织、密度、厚度、染色深浅有相对关系。除了采用具抗紫外线纤维纱线外，织物组织密度与染色深浅设计要求如何？也是重要的关键因素。因为纺织品抗紫外线性能好坏是以纤维纱线织成布料后认证评价的。 2、抗菌防臭、防霉、防蚊、防虫满 （1）主要考量皮肤敏感、刺激性、环保毒性。 （2）品质标准，欧盟环保、美国环保署认证。 抗菌依功能来

35、分，大致有五大项。第一种抗菌防臭系利用抗菌药剂去达到抑菌的作用，让细菌的滋生，尤其是皮肤上面的细菌滋生不要那么快。有关臭味的产生，通常而言，人体臭并不是人臭而是细菌臭，人体流汗之时，汗是细菌滋生最好的食物，因此，人体汗流得愈多食物愈多，加上流汗时通常温度达到37-40，又是细菌最容易滋生的温度，自然细菌滋生的速度就会增加。在其食物无缺的状况下，细菌会愈长愈多，呈级数增加。 至于臭味是怎么来的？由于细菌在滋生时也需要呼吸，其排出物、排泄物，加上细菌本身的味道，因此自然产生臭味。而抗菌防臭就是抑制细菌的滋生而达到分生量与繁殖量速度减慢，而减缓产生臭味的时间-原来可能一个钟头就会臭，现在也许可以延伸

36、至两个小时或三个小时，如此，相对的抗菌防臭效果就显现出来了。通常而言，此处所指的抗菌防臭细菌是测金黄色葡萄球菌为最多，其次则为大肠杆菌，而防霉与这有着很大的不同。 所谓的防霉，主要系指杀黄曲毒素、绿曲毒素、黑曲毒素与红曲毒素等四种毒素。而霉菌与普通细菌最大的不同是，霉菌在生长环境不佳时会形成孢子，孢子如同金钟罩的钢壳一般将其紧紧包住，因此得以百毒不侵而不容易被杀死，条件不好时就冬眠，待条件好时又可以破孢子而出，继续繁殖生长。这就是为什么霉菌如此令人讨厌的地方，因为它可以形成孢子而不容易被杀死，这也是它最特殊的一种生存方法。此处所称的防霉是指霉菌即使形成孢子也要将其消灭掉，也就是消灭上述的黄曲毒

37、素、绿曲毒素、黑曲毒素与红曲毒素等四种毒素。到底我们在何处可以看到曲毒素呢？例如某些洗手间墙上的黑点、绿点就是曲毒素。这些毒素很容易长出来，但是很不容易拿掉，而除霉就是要将其杀灭。由于霉菌是属于细菌的一种，因此也称为抗菌防霉。其药剂不同之处就是比较毒一点，类似于农药，只是不能够含PCP-五氯酚，因为这是一种致癌物。尽管不含五氯酚 ，但还是要注意皮肤的刺激性，因为它多多少少还是会和皮肤接触。 在此特别强调霉菌是细菌的一种没有错，但是消灭它的原理则与抗菌防臭完全不同。不同的原因就是它会形成孢子，因此不仅要将其杀死，药剂也要透过孢子的保护，而将此霉菌完全彻底的杀死。 在抗菌防蚊方面，一到夏季几个月可

38、能就是比较热门的话题。为何会有抗菌防蚊这项议题呢？据联合国卫生组织的报告指出，如果用抗菌防蚊的药剂去处理毛毯，并在索马利亚将此毛毯交给当地居民当作夜间避寒之用。结果发现使用抗菌防蚊毛毯者其平均疟疾降低率竟然达到70%！因此联想到是否可以将此药剂运用到蚊帐上，则类似东南亚等蚊子多的国家必可发生作用。然而，像台湾，如今蚊帐已经不那么流行使用，也可以运用在一些外出的薄的裤子与类似半雨衣的衣服上面，则至少在户外生活的时候依然可以达到驱蚊的效应。 说白了，防蚊剂没有什么高科技可言，是长久以来产业上就常用的除虫菊而已。只是除虫菊是水溶性的，因此要如何在织物上形成耐久性则是一个非常重要的课题。此外，据测试报

39、告指出，除虫菊可以杀蚊子，而且对皮肤刺激性与皮肤敏感性都没有，但是对环保毒性则相当可观，尤其对鱼类影响颇大，因此染整排放水针对保护鱼类与保护自然等方面需要特别考量。 在抗菌防虫满方面，第一种是忌避法，也就是利用药剂，虫满闻到后就不来了。第二种是，有鉴于虫满的食物是霉菌，因此利用药剂让织物组织不会生霉，虫满找不到食物也就不会来了。第三种是直接去杀虫满。但是第三种用得比较少，第一种和第二种用得比较多。 通常而言，抗菌剂大约分为四大类。第一种是天然抗菌剂，例如甲壳素；第二种属于阳离子抗菌剂，许多阳离子柔软剂就是属于这一型；第三种就是所谓天然合成型，其作用有点类似抗生素这种药剂；而第四种为无机抗菌剂，

40、用在纺丝及塑料。抗菌剂通常对于细菌的作用分为两大方法，其一为溶出型，它自己会进行主动的抑菌；第二种是电荷吸附，其本身带有强大的阴阳离子，细菌跑到它旁边，容易被它吸附，吸附过去就被杀掉了。 抗菌又分为两大运用范畴，抗菌剂用量多的话，多量会破坏细菌的细胞壁或细胞膜，造成杀菌的效果，少量的话则会干扰细菌的生长。发展至今，抗菌剂在使用时会比较考量皮肤敏感性，此点是永远必须考量的，因为它会与皮肤常常接触。此外，皮肤的刺激性与环保毒性也需考量。因为很多时候在染整废水排放时，会将一些水处理中生化处理的细菌给消灭掉。 至于抗菌剂在市面上应用之时，通常会有些环保要求，例如欧洲就有欧盟环保标准Oeko-Tex，美

41、国则有EPA环保署认证等。 化学纤维抗菌、除臭的奈米技术 具有杀菌除臭作用的物质有许多，目前使用较普通的是金属离子(如银系抗菌剂)、金属氧化物等。 在相同标准浓度下，银离子Ag+的抗菌作用是锌离子Zn+的1000倍以上，银离子是目前公认的最具有人体安全性与最持久广泛抗菌作用的金属离子，其抗菌机理主要是银离子可与细菌体内的蛋白作用而使其失去活性，致使细菌死亡。ZnO、TiO2等抗菌剂属于光催化杀菌剂，必需要在有效频率光照射才能产生具有较强氧化活性的基团与细菌体内的有机物反应而杀死细菌。 当这些无机抗菌剂达到奈米级时，巨大的比表面积和体积效应使其反应性能急剧增加，表现出较传统抗菌剂更强的杀菌效果，

42、同时还能将细菌分泌出的毒素也分解掉。 目前主要的方法有将ZnO、TiO2等无机奈米级粉体加入到纺丝液中制得具有抗菌除臭性能的纤维，如已工业化生产的抗菌聚丙烯纤维、抗菌聚酯纤维；或将粉体分散到一定的助剂中，借助粘合剂的作用加工到纤维表面。研究人员在这方面的验证表明，运用ZnO奈米材料对棉织物进行处理后，对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌，黑曲霉菌均有显著抑制作用。 另外就是利用氧化锌等粉体做核，在外包覆银以抗细菌，或外包氧化铜、硅酸锌以抗真菌。据研究报导，研制的这种抗菌粉体，在合成纤维中加入1就能具有良好的抗菌性。 目前日本在研究银抗菌性能上，针对冠状病毒SARS与大肠杆菌O-157已公布证实

43、具有特效，因此预测将来抗菌除臭纺织品会以银系抗菌剂为大宗主流。 基本上我们对于任何抗菌除臭纺织品上市前，都要特别注意是否据有达到通过符合相关法规与认证及安全性之检测报告与使用说明书，否则厂商冒然将抗菌防臭纺织品销售，可能会衍生法律诉讼赔偿与刑责问题。 3、导湿排汗速干（Water transport；Quick Dry） （1）主要技术，导湿排汗药剂、颜色、牢度、织物组织。 在导湿排汗方面，由于异形断面纤维愈做愈大，因此染整药剂生产厂商也想开发导湿排汗药剂，希望将此类药剂用到纤维上面。 以异形断面纤维而言，过去国内都是用在聚酯POLYESTER，最近已经有纤维厂商表示耐隆NYLON也可以做得出

44、来。但是就化学药剂而言，目前以耐久性的导湿排汗药剂只有聚酯POLYESTER可以，耐隆NYLON则需要搭配，也不是100%有效。 此外，过去吸湿排汗只有针对POLYESTER，有时有NYLON方面，现在则因为混纺与交织物愈来愈多，因此也有此方面的技术需求。 就药剂而言，吸湿排汗的药剂，尤其运用在聚酯POLYESTER的时候，会有一项比较大一点的问题，就是降低织物的升华牢度。虽然在处理时在现场可以从制程方面调整而有所改善，但是无法保证100%没有影响。 进一步来说，同样的药剂、同样的材质，如果织物的组织不一样，可能有不同的效果。因此，我们可以透过织物组织的方法来改善吸湿的速率。当然，在织物的组织

45、方面，如果配上药剂当然可以有加强的效果。 在颜色方面，导湿排汗碰到最大的问题就是在吸湿扩散过程中，由于其速度非常之快，常常会将一些脏东西推动，推到干燥推不动时，脏东西会形成一个水痕，这是大概所有导湿排汗普遍会发生的现象，尤其在导湿排汗药品加工的时候。 导湿排汗药品加工会发生一些很特殊的情形：导湿排汗织物如果只有使用异型断面纤维时，以清水浸泡用手左右摇动个十几二十遍后，将其晾干后再用水去滴，会发现有拨水效果。初步推定，可能是其纤维断面沟槽在清洗时被一些污垢阻绝住，沟槽无法形成蕊吸现象，造成吸湿或排汗无法进行。这也是为什么前面所提，如果导湿排汗药剂的组合与异型断面纤维若能放在一起，则可相辅相成。因

46、为当药剂组合的情况，一但断面沟槽被尘垢挡住时，可以靠药剂发生效用。而当药剂被磨得差不多时，因为异型断面纤维比较多的表面积与毛细孔现象，而毛细孔又比较容易导湿，所以可以相辅相成。 事实上由市场观察，近几年导湿排汗热潮不仅未降下来，甚至扩展到C/N交织布、C/T织布与其它一些混纺布。由于台湾各化纤厂商大量异形断面纤维投入市场杀价竞争，相信不久导湿排汗会走入基本织物要求。而除了导湿排汗外，快干的诉求也会被更强调要一起讨论。目前，使用异形断面纤维导湿排汗织物在织造、染整与手感容易产生瑕疵问题仍然无法完全避免，对于新一代导湿排汗快干纤维开发，将会以解决上述问题为研究重点指标与方向。 4、微胶囊加工技术应

47、用 （1）可使用于抗菌、除臭、芳香、凉爽、保温 （2）微胶囊主要原理是控制/释放不同时间 微胶囊加工类似抗生素一样，将许多药剂包在其中，当其经过磨擦时，药剂就会释放出来，此项微胶囊加工由于利用控制与释放原理，因此可以应用于抗菌、芬芳加工、除臭、凉爽加工与保温加工。有关凉爽加工，主要系利用孔隙，当温度照射时，可以将温度转化储存至胶囊之中，而让衣服不会随着温度的照射而往上升温。至于保温加工或恒温加工，由于在穿此件衣服时，尽管温度变化，但是由于温度已经吸进去了，等到外界温度变冷时，则将已经吸入的温度释放出来，因此，其温度变化得以保持一致。预估，在未来三至五年，微胶囊加工将发展成快速成熟之加工方向。就

48、科技而言，微胶囊的制作有不同的形状，就产业而言，也算是一种高科技趋势与方向。甚至微胶囊也可以运用至许多医学上，由于结合生化与化工，因此可以运用于高科技，也可以运用在传统工业上。 5、其它 （1）耐干/湿摩擦 （2）耐起毛球 （3）耐氯牢度 （4）耐酚黄 （5）耐钩纱 （6）防火阻燃 生产仿麂皮磨毛布，在磨毛形成麂皮的过程中，无形中也造成其所谓的微纤化 ，正如同天丝的微纤化一般，其纤维变得非常的细腻，相对而言，摩擦牢度就会降低。当然，可以用方法来改善，例如加入黏着剂就不会有毛羽出来，但是手感也因此而改变了。或者可以加一些比较柔滑的柔软剂，让其表面形成光滑，摩擦系数降低，自然摩擦牢度得到改善。第三

49、，也可以让表面形成一种三度空间架桥的膜，例如用PU就可以做到，并可以将整块布的耐摩擦都可以得到有效的改善。 关于起毛球方面，大部分是在针织布上面，也可以用化学药剂加入黏着剂，其次，也可以让其表面形成光滑，或可以利用药剂将某些纤维表面形成锯齿状，以减少毛球的产生。 耐氯牢度，用得比较多的是休闲服被用做游泳衣的机会愈来愈多，常常在海边或泳池，不少人穿着休闲服就入水了，因此现在会要求休闲服的耐氯牢度。事实上，耐氯牢度与染料关系也相当密切。如果本身染料耐氯牢度不佳，则怎么改善都无法办到。 耐酚黄主要系牵涉到白布在储存时会变黄。一种简称BHT的化学药品，原来是无色的，但在潮湿或碱性的条件下面，它会变黄。

50、要防止变黄，就要让布料尽量维持在微酸的条件下，或是加入耐酚黄防止剂，这些方法可能有效降低90-95%的变黄，但是仍有5%左右会产生。 在耐钩纱方面，通常系针对POLAR FLEECE的布料，尤其是MICRO FIBER的布料，相互之间钩来钩去情形很严重。目前在耐钩纱方面的成功率是50%，有些可以改善得了，有些就改善不起来。现在有愈来愈多的严格要求在耐钩纱方面被广泛要求。 在防火阻燃方面，有本身纤维就防火，也有所谓的后整理加工，通常都不外乎纯棉或POLYESTER，在台湾系以POLYESTER为主。最近有关POLYESTER防火布要符合美国防火标准的订单，但是都没有完全成功。此要求在成衣上似乎不

51、太合逻辑，因为POLYESTER最大的特色是遇火会发生熔融，形成空洞，因此防火布大多用在家饰布方面而很少用在衣着，因为即使没有被烧死但是也会被烫至死。就防火而言，尽管纯棉很贵，但是纯棉最大的效果是会形成一个阻绝，这是最大的优点。 6、多元功能性运用 （1）导湿排汗 + 抗菌防臭 （2）导湿排汗 + 抗紫外线 （3）导湿排汗 + 轻量保温 （4）导湿排汗 + 负离子 （5）导湿排汗 + 远红外线 （6）导湿排汗 + 抗静电 （7）导湿排汗 + 抗静电 + 轻量保温 （8）导湿排汗 + 抗紫外线 + 抗菌防臭 导湿排汗抗菌防臭抗紫外线远红外线轻量保温负离子抗静电多元功能性运用 以当前情况而言，许多

52、纺织品并不仅仅是单一功能，经常两个、三个并合在一起。例如：吸湿排汗 + 抗菌防臭用在针织布与运动衣上面就是一个非常理想的复合；很多外出服与家饰用品需要拨水 + 防霉抗菌；防火阻燃 + 耐化学侵蚀则大多数使用于防护性工作服；上班服如果使用防绉 + 舒适除臭则方便去除烟味等；高尔夫衫如果吸湿排汗 + 抗紫外线的同时再抗菌防臭，更可以提升更高的附加价值；而吸湿排汗 + 抗紫外线 + 抗菌防臭对于剧烈运动大量流汗的运动员而言是绝顶的搭配。未来市场，二种、三种、甚至四种的复合功能纺织品的走向也会愈来愈多。这主要也因为人类生活舒适度要求增加、消费能力增加，也比较更能够接受一些高消费的产品。 七、多元功能性化学纤维开发应用与展望 （1）多元功能性化学纤维开发之必要性 现在纺织品并不仅仅是单一功能，经常两个、三个并合在一起。因此如果可以使纤维不仅具有一项功能而已，而是同时拥有多项功能，对